特殊鑿井魯哲學

1、特殊鑿井 學院： 資源與土木工程學院 班級： 采礦1201班 學號： 20121302 姓名： 魯哲學 任課教師： 張希巍 日期： 2015年6月23日 特殊鑿井魯哲學 采礦1201 20121302指導老師：張希巍摘要：在不穩(wěn)定的厚表土層中建設井筒或修筑其他地下工程，為了保證開鑿圍巖的穩(wěn)定，必須使用特殊施工法，如凍結(jié)法、鉆井法、沉井法、注漿法等。在淺層（一般小于20米）或水利工程中，設備簡單，人工開挖，操作方便前提下，一般采取沉井法。在深厚表土層中，以采用凍結(jié)法和鉆井法為主。因此，井壁（井簡的永久支護結(jié)構物)和凍結(jié)壁（凍結(jié)法鑿井的臨時支護結(jié)構物）就成為厚表土層中地下工程設計和施工保障的主要對

2、象。本文主要介紹特殊鑿井的基本方法與定義。關鍵字：地下工程：特殊鑿井；凍結(jié)法；沉井法；注漿法；鉆井法0.引言特殊鑿井技術作為深厚表土不穩(wěn)定含水地層的井筒施工方法，數(shù)十年來在我國得到了很大的發(fā)展，目前我國的凍結(jié)法鑿井應用之廣在世界上已名列前茅；鉆井法鑿井所竣工的淮南謝橋西風井等深大井筒，更是世界上所罕見的，綜合技術達到國際先進水平。介紹了我國特殊鑿井技術的發(fā)展過程和目前的技術水平；提出了特殊鑿井技術今后的任務和展望。1.沉井法1.1定義沉井法又稱沉箱鑿井法。在不穩(wěn)定含水地層掘進豎井時，于設計的井筒位置上預先制作一段井筒，井筒下端有刃腳，借井筒自重或略施外力使之下沉，將井筒內(nèi)的巖石挖掘出的施工方法

3、。挖掘與下沉交相進行，直到穿過不穩(wěn)定地層。1.2介紹在地面下沉預制井筒的施工方法。在井口位置，預制好沉井刃腳和一段井壁，邊掘邊沉,再在地面澆筑,接長井壁，繼續(xù)下沉。此法開始多用于水利工程，工藝簡單，通常采用磚井壁，人工挖掘，自重下沉。沉井深度一般僅20m左右。1839年法國創(chuàng)造了壓氣沉井法,因下沉深度有限，并有損工人健康，到20世紀50年代漸被淘汰。1894年德國創(chuàng)造了淹水沉井法。1944年日本向沉井壁后施放壓縮空氣，減少井壁與土層的摩擦阻力獲得成功。1952年匈牙利和瑞士創(chuàng)造了觸變泥漿液體減阻的新方法。中國于1958年創(chuàng)造了震動沉井法；1969年起采用壁后泥漿淹水沉井，建成了30多個井筒，最

4、深井達192.5m。1.3結(jié)構由套井、井壁和刃腳三部分組成。套井(即鎖口)是靠近地表預先作好的一段大于沉井外徑1.5m左右的井筒，用以保護井口，安設導向裝置和貯存減阻材料。沉井井壁就是井筒的永久井壁，應有足夠的強度，并滿足下沉所需的重量。一般為鋼筋混凝土結(jié)構，壁厚1m左右，隨沉井下沉不斷在井口澆筑接長。刃腳位于沉井井壁最下端，多用鋼材制造，刃尖角通常為 30°，刃腳高3m，刃腳外半徑比井壁外半徑大100300mm，以便下沉后在井壁四周形成一個環(huán)形空間。2.凍結(jié)法2.1凍結(jié)法的定義用人工制冷的方法，將待開挖地下空間周圍的土體中的水凍結(jié)為冰并與土體膠結(jié)在一起，形成一個按照設計輪廓的凍土墻

5、或密閉的凍土體，用以抵抗土壓力，隔絕地下水，并在凍土墻的保護下，進行地下工程施工的一種巖土特殊施工方法，常用于豎井工程。2.2原理凍結(jié)技術是利用人工制冷技術，使地層中的水結(jié)冰，把天然巖土變成凍土，增加其強度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護下進行地下工程掘砌施工的特殊施工技術。其實質(zhì)是利用人工制冷臨時改變巖土性質(zhì)以固結(jié)地層。凍結(jié)壁是一種臨時支護結(jié)構， 永久支護形成后，停止凍結(jié)， 凍結(jié)壁融化。巖土工程凍結(jié)制冷技術通常利用物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，即汽化過程的吸熱現(xiàn)象來完成的。其制冷系統(tǒng)多以氨作為制冷工質(zhì)，為了使氨由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，再由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，如此循環(huán)進行，整個制冷系統(tǒng)由氨循環(huán)

6、系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)3 大循環(huán)構成。2.3優(yōu)點：凍結(jié)法具有以下優(yōu)點（1）有效隔絕地下水；（2）適應性強，幾乎不受地層條件的限制（低含水量地層除外）；（3）施工靈活；（4）綠色施工，無污染；（5）復雜地層施工經(jīng)濟合理。1 3.鉆井法3.1鉆井法定義根據(jù)礦井設計的要求，用鉆井設備在確定的位置上，鉆一個適當直徑和深度的井眼并進行永久支護，使之成為符合設計要求的礦井井筒。4.注漿法4.1注漿法定義注漿法是將膠結(jié)材料配制成漿液并注入松散含砂或含水地層、含裂隙的巖層、溶洞、破碎帶使其固化的施工方法。漿液凝結(jié)硬化后，起到膠結(jié)、堵塞作用，使地層穩(wěn)固并隔斷水源，以保證順利施工。4.2注漿的目是防滲、堵漏、加固和糾正建筑物偏斜。注漿機理有：填充注漿、滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿。注漿材料有粒狀漿材和化學漿材，粒狀漿材主要是水泥漿，化學漿材包括硅酸鹽（水玻璃）和高分子漿材。4.3工藝流程鉆孔機就位 鉆孔 注泥漿 下套管 繼續(xù)鉆孔 排渣 清孔 吊放鋼筋籠  射水清底 插入混凝土導管 澆筑混凝土 拔出導管 插樁頂鋼筋，一般采用的方